KR20010056337A - 방전등의 점등방법과 점등시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관한 방전등의 점등방법과 점등시스템에 의하면, 저주파의 상업용 전원을 주파수 변환하여 대용량 고주파 전류로하고, 개개의 방전등에 속한 고주파 안정기를 통하여 이 대용량 고주파 전류에 방전등을 병렬로 접속하여 구성함으로써, 일반사무소나 공장 기타 사업소 등, 다수의 방전등을 사용하는 조명현장에서 소형경량 이면서 동시에 보수를 거의 필요로 하지 않는 고주파 안정기로 다수의 방정등을 점등할 수가 있고, 발열, 냉각, 소음, 소모 등의 비교적 큰 대용량 주파수 변환부분만 보수하기 쉬운 장소에 격리하여 설치할 수 있음과 동시에 주파수 변환시에 대용량 고주파 전류의 주파수를 증감제어하여 방전등의 조광(調光)을 할 수가 있다.

Description

방전등의 점등방법과 점등시스템{METHOD AND SYSTEM FOR LIGHTING DISCHARGE LAMPS}

본 발명은 다수의 방전형의 광원체 즉, 방전등을 점등하는데 적합한 방전등의 점등방법 및 점등시스템에 관한 것이다.

대표적인 방전등인 메탈할라이드(metal-halide)전구, 형광등 등의 방전등은 통상 상업용 전원에 접속되고, 동시에 기본적으로는 각 방전등마다 안정기(초크코일)가 접속된 구성으로 이용되고 있다.

따라서, 다수의 방전등을 사용하는 경우에는 당연한 사실이지만 그 갯수에 알맞는 수의 안정기가 필요하다.

사무소나 공장 기타의 사업소등, 다수의 방전등을 사용하는 조명현장에 있어서, 방전등에 사용되는 전원은 통상 상업용 전원(100V 혹은 200V/50Hz 혹은 60Hz)인 것이 일반적이다.

도 2에 있어서 각형광등(1a, 1b…1n)은 저주파의 상용전원 E1에 대하여 병렬로 접속되고, 동시에 전원과 형광등 사이에는 각각 안정기(10)가 배치되어 있다. 이 구성에 있어서 공급되는 전원 E1의 주파수는 50Hz 또는 60Hz로 낮고 각안정기(10)의 인덕턴스는 크게되고, 결국 안정기는 대형임과 동시에 중량의 큰것으로 된다. 또 점등시의 동손(copper loss), 철손(iron loss)도 크고 주울 발열에 의하여 공급전력의 약 15∼20%가 열로되어 버려 설비비는 비교적 염가이지만, 운전효율은 결코 높은 것은 아니고, 조명현장(6)의 공기조절비용도 다대하다. 또, 다수의 방전등을 주파수 제어하여 동시에 조광하는 것도 곤란하다.

특히 수십개 혹은 백개 이상의 형광등이 설치되어 있는 시설의 경우에 여름철 등의 고온환경하에서는 상기 발열에 의하여 공기 조절 시스템의 운전코스트는 상당히 상승하게 된다. 또 저주파 전원이 공급되는 각 안정기(10)로부터는 그 주파수에 대응하는 소리를 일으키고 동시에 이 소리는 하나의 안정기로는 큰 것이 아니지만, 안정기의 설치기수가 많아짐에 따라 음량도 크게 되고 상당히 귀에 거슬리는 소음으로 된다.

여기서, 본 발명은 상술의 문제점에 비추어서 이루어진 것으로, 저주파의 상업용 전원을 주파수 변환하여 대용량 고주파전류로 하고, 개개의 방전등에 속한 고주파 안정기를 통하여 이 대용량 고주파전류에 방전등을 병렬로 접속하여 이루는 다수의 방전등을 점등하는데 적합한 방전등의 점등방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 일반사무소나 공장 기타 사업소등, 다수의 방전등을 사용하는 조명현장에서, 방전등에 사용되는 저주파의 통상 상업용 전원을 대용량 고주파 전류에 주파수 변환한후, 다수의 각 광전등의 고주파 안정기에 의하여 점등할 수가 있다. 고주파 안정기에 의하면, 고주파이기 때문에 소음이 발생하지 않고, 저전류 까닭에 주울 발열의 열량도 종래형 안정기의 몇분의 일, 수십분의 일로 저하하고, 코일 감기의 수를 적게할 수 있고, 동손은 대폭으로 저하하고, 동시에 철심재료도 작게할 수 있고, 철손도 마찬가지로 대폭으로 저하할 수 있고, 내구성도 대폭으로 높일 수가 있고, 조명현장의 높은 곳에서도 소형경량, 동시에 보수가 거의 필요로 하지 않는 안정기로 다수의 방전등을 점등할 수가 있고, 발열, 냉각, 소음, 소모등의 비교적 큰 대용량 주파수 변환부분만 보수하기 쉬운 장소에 격리하여 설치할 수가 있다.

또, 본 발명은 청구항 1기재의 점등방법에 있어서, 방전등이 메탈할라이드 전구, 형광등, 나트륨등, 네온등 또는 수은등의 어느 것으로 이루어지는 방전등의 점등방법을 제공하는 것이다.

또, 본 발명은 청구항 1 또는 2기재의 점등방법에 있어서, 주파수 변환후의 대용량 고주파 전류의 주파수가 25KHz 이상인 방전등의 점등방법을 제공하는 것이다.

또, 본 발명은 청구항 1, 2 또는 3기재의 점등방법에 있어서, 주파수 변환시에 대용량 고주파 전류의 주파수를 제어하여 조광하도록 한 방전등의 점등방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 주파수를 증대하면 전류는 저하하고, 방전등은 밝기를 저감하기 때문에 주파수 변환시에 대용량 고주파 전류의 주파수를 제어하여 조광할 수가 있다.

또, 본 발명은 저주파의 상업용 전원에 대용량 주파수 변환기를 접속하고, 대용량 주파수 변환기의 2차전류측에 고주파용 안정기에 의하여 점등하는 방전등을 병렬로 접속하여 이루는 방전등의 점등시스템을 제공하는 것이다.

본 발명 시스템에 의하면, 저주파의 상업용 전원을 방음, 방열, 보수점검이 용이한 장소에 설치한 대용량 주파수 변환기에 의하여 고주파전류로 변환하여, 발열, 소음이 적고, 소형경량의 내구성이 높은 고주파용 안정기에 의하여 높은 장소에 있는 다수의 방전등을 적은 소비전력으로 점등할 수가 있다.

또, 본 발명은 청구항 5기재의 점등시스템에 있어서, 대용량 주파수 변환기가 방음벽에 의하여 고주파용 안정기 및 방전등과 격리된 방전등의 점등시스템을 제공하는 것이다.

또, 본 발명은 청구항 5 또는 6기재의 점등시스템에 있어서 대용량 주파수 변환기가 단열적으로 고주파용 안정기 및 방전등과 격리된 방전등의 점등시스템을 제공하는 것이다.

또, 본 발명은 청구항 5 내지 7중 어느 한항의 기재의 점등시스템에 있어서, 방전등이 메탈할라이드전구, 형광등, 나트륨등, 네온등 또는 수은등의 어느것 하나로 이루어지는 방전등의 점등시스템을 제공하는 것이다.

또, 본 발명은 청구항 5 내지 8중 어느 한항의 기재의 점등시스템에 있어서, 주파수 변환후의 대용량 고주파 전원의 주파수가 25KHz이상인 방전등의 점등시스템을 제공하는 것이다.

또, 본 발명은 청구항 5 내지 9의 어느 한항 기재의 점등시스템에 있어서, 주파수 변환시에 대용량 고주파 전원의 주파수를 25KHz이상의 범위로 제어하여 조광하도록 한 방전등의 점등시스템을 제공하는 것이다.

또, 본 발명은 청구항 5 내지 10중 어느 한항의 기재의 점등시스템에 있어서, 고주파 안정기가 적은권수의 초크코일과 점등시에 공급전류를 직렬공진 시키기 위한 콘덴서로 이루어지는 방전등의 점등시스템을 제공하는 것이다.

또, 본 발명은 청구항 5 내지 11의 어느 한항의 기재의 점등시스템에 있어서, 고주파 안정기가 초크코일을 구비하고, 코일의 철심에 페라이트 등의 경량 재료로 이루어지는 방전등의 점등시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 방전등의 점등시스템의 개략회로도,

도 2는 종래의 방전등 점등방법을 도시하는 개략회로도.

(실시예)

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.

도 1에서 부호(3)은 대용량의 주파수 변환기로서, 그 용량은 예를들면 40W의 방전등의 경우로 30∼100개정도 또는 그 이상 점등가능한 용량을 갖고 있다. 대용량 주파수 변환기(3)에 대하여는 1차전류(E1)로서 100V 혹은 200V로, 50Hz 혹은 60Hz의 저주파의 상용전원을 공급하는 급전선(L1)이 접속하고 있다. 한편, 방전등(1a, 1b…1n)은 각각 고주파 안정기(4a, 4b…4n)를 통하여 2차전류(E2)를 급전하는 급전선(L2)에 접속하고 있다.

대용량 주파수 변환기(3)는 공기조화 및 방음설비가 정돈된 격벽(5)등에 의하여 고주파 안정기 및 방전등으로 부터 격리되고, 방(放)열, 방(防)열, 방음을 도모할 수가 있다.

상기 대용량 주파수 변환기(3)는 상술의 저주파의 1차 전류를 예를들면, 25KHz의 고주파전류로 변환하여 이것을 2차 전류로서 급전선(L2)에 공급한다. 또 각 고주파용 안정기는 초크코일와 점등시에 공급전류를 직렬 공진시키기 위한 콘덴서로 형성되고, 동시에 공급전류가 상술한 바와같이 고주파전류이기 때문에 코일권수는 대폭으로 감소하여 구성되어 있다. 또 철심재료도 페라이트등 경량한 재료의 이용이 가능하게 된다. 이때문에 각 고주파 안정기(4a∼4n)는 그 크기에 있어서 종래의 안정기의 1/10 또는 그이하, 또 중량에 있어서는 종래의 1/5 혹은 그 이하의 극히 소형의 것으로 된다. 더욱더 코일감기수의 저하에 의하여 동손은 대폭으로 저하하고, 동시에 철심재료가 페라이트로 되므로서 철손도 마찬가지로 대폭 저하한다. 이결과 주울 발열의 열량도 종래형 안정기의 몇분의 1 혹은 몇십분의 1로 저하하고, 게다가 고주파이기 때문에 소음의 발생도 없다.

이상 본 발명의 구성을 형광등 점등용 시스템을 예로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 수은등 등 기타의 방전형 발광체에 대하여도 응용가능한 것은 당업자에 있어서 용이하게 추측이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 관한 방전등의 점등방법과 점등시스템에 의하면, 저주파의 상업용 전원을 주파수 변환하여 대용량 고주파 전류로하고, 개개의 방전등에 속한 고주파 안정기를 통하여 이 대용량 고주파 전류에 방전등을 병렬로 접속하여 구성함으로써, 일반의 사무소나 공장 기타의 사업소등, 다수의 방전등을 사용하는 조명현장에 있어서, 방전등에 사용되는 저주파의 통상 상업용 전원을 대용량 고주파 전류로 주파수 변환한후, 다수의 각 방전등의 고주파 안정기에 의하여 점등할 수가 있고, 고주파 안정기에 의하면, 고주파이기 때문에 소음이 발생하지 않고, 저전류이기 때문에 주울 발열의 열량도 종래형 안정기의 몇분의 1 혹은 수십분의 1로 저하하고, 코일감기수를 적게할 수 있어, 동손은 대폭으로 저하하고, 동시에 철심재료도 작게할 수 있어, 철손도 마찬가지로 대폭으로 저하할 수가 있고, 내구성도 대폭으로 높일 수가 있고, 조명현장의 높은 곳에 있어서 소형경량, 동시에 보수가 거의 필요로 하지 않는 고주파 안정기로 다수의 방전등을 점등할 수가 있고, 다른 한편에서는 발열, 냉각, 소음, 소모 등의 비교적 큰 대용량 주파수 변환부분만 보수하기 쉬운 장소에 격리하여 설치할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명에 의하면, 주파수 변환시에 대용량 고주파 전류의 주파수를 제어하여 조광할 수가 있다.

또, 본 발명에 의하면, 각 고주파 안정기의 주울 발열은 대폭으로 저하하고, 전력소비를 낮게 억제할 수 있음과 동시에, 조명현장의 공기조화기의 운전코스트도 저감할 수 있다.

더욱더, 각 안정기는 고주파 전류형이기 때문에, 종래의 안정기에서 자주 문제로 되어 있는 저주파의 귀에 거슬리는 소음도 전혀 생기지 않는 효과가 있다.

Claims (12)

1. 복수의 방전등을 점등하는 방법에 있어서,

   저주파의 상업용 전원을 대용량 고주파 전류로 주파수 변환하는 단계; 및

   상기 개개의 방전등에 연결된 고주파 안정기를 통하여 상기 대용량 고주파 전류에 방전등을 병렬로 접속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전등의 점등방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 방전등은 메탈할라이드 전구, 형광등, 나트륨등, 네온등 또는 수은등의 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방전등의 점등방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 주파수 변환후의 대용량 고주파 전원의 주파수가 25KHz이상인 것을 특징으로 하는 방전등의 점등방법.
4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 방전등을 조광하도록 주파수 변환시에 대용량 고주파 전류의 주파수를 증감제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방전등의 점등방법.
5. 복수의 방전등을 점등하는 시스템에 있어서,

   저주파의 상업용 전원에 접속된 대용량의 주파수 변환기; 및

   상기 대용량 주파수 변환기의 2차 전류측에 병렬로 접속되어 상기 복수의 방전등을 점등하는 대응하는 수의 고주파용 안정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전등의 점등시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 대용량 주파수 변환기가 방음벽에 의하여 고주파용 안정기 및 방전등과 격리되고 있는 것을 특징으로 하는 방전등의 점등시스템.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 대용량 주파수 변환기가 단열적으로 고주파용 안정기 및 방전등과 격리되고 있는 것을 특징으로 하는 방전등의 점등시스템.
8. 제 5 항 내지 제 7 항중 어느 한항에 있어서, 방전등이 메탈할라이드전구, 형광등, 나트륨등, 네온등 또는 수은등의 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방전등의 점등시스템.
9. 제 5 항 내지 제 8 항중 어느 한항에 있어서, 주파수 변환후의 대용량 고주파 전원의 주파수가 25KHz이상인 것을 특징으로 하는 방전등의 점등시스템.
10. 제 5 항 내지 제 9 항중 어느 한항에 있어서, 주파수 변환시에 대용량 고주파 전류의 고주파수를 25KHz 이상의 범위에서 증감제어하여 조광하도록 한 것을 특징으로 하는 방전등의 점등시스템.
11. 제 5 항 내지 제 9 항중 어느 한항에 있어서, 고주파 안정기가 적게감기한 초크코일 및 점등시에 공급전류를 직렬 공진시키기 위한 콘덴서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방전등의 점등시스템.
12. 제 5 항 내지 제 11 항중 어느 한항에 있어서 고주파 안정기가 초크코일을 구비하고, 코일의 철심이 페라이트등의 경량한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방전등의 점등시스템.